[디스플레이] OLED 패터닝 공정 (Direct Patterning) / WOLED

OLED의 패터닝 공정을 알아봅시다. OLED 패터닝을 하는 과정 중에서 중요하다고 보는 것은 '리소그래피(노광)' 쪽입니다. 

이 리소그래피라는 것은 pr도포된 애 위로 레이저를 쏴서 물성을 변화시키는 역할을 하는데요. 

디스플레이에 있어서 변화되는 물성은 다음과 같습니다. 

 

CD (Critical Dimension)인데요. 얘는 파장과 Numerical Aperture에 연관이 있습니다. 

제가 CD가 무엇인지는 자세히 모르겠는데 조리개랑 파장 그리고 렌즈가 나온거보면 아마도 분해능일 것 같습니다. 

이 내용 잠깐 공부했을때도 CD를 줄이는 방향으로 간댔으니까 아마 분해능이 맞을겁니다. 

그렇기 위해서는 NA(Numerical Aperture)를 키워야겠죠? NA는 렌즈의 구경을 넓히면 커집니다. 

 

한편, OLED 패터닝 공정에 있어서는 LCD와 다른 공정방법을 사용하는데요. 그걸 '다이렉트 패터닝' 이라고 합니다. 

그럼 왜 다이렉트 패터닝을 사용하느냐?

OLED와 PR의 경우는 일단 유기물입니다. OLED는 뭐 잘 아실거고 여기서 쓰이는 PR은 페놀수지계열이라서 유기물입니다. 근데 이 둘은 Phase seperation을 할 방법이 없습니다. 이 둘을 구분하기가 쉽지 않기 때문인데요. 그렇다보니 그냥 막 노광시켜서 현상용액으로 녹이면 둘다 녹아버릴 수 있기 때문에 그렇죠. 그래서 이를 보완하기 위해 다이렉트 패터닝이 등장한 것입니다. 

 

Photo 리소그래피	기판층 -> 필름 깔기 -> PR도포 -> Masking하고 노광 -> 현상 -> 에칭 -> Stripping
다이렉트 패터닝	기판층 -> 패턴 프린팅 -> 패터닝 헤드 -> 드라잉 / 버닝

 

다이렉트 패터닝 보시면 뭐 노광,현상,에칭 이런거 하나도 안합니다. 그러면 다이렉트 패터닝은 어떤 종류가 있는지 보겠습니다. 

1) Fixed Pattern Type (고정형 패터닝) : Screen Printing (데칼코마니처럼 찍어내는거) / Roll to Roll(인쇄업에서 따온 아이디어) / Imprinting

2) Pattern on Demand Type : LDP(레이저 이용) / EHD Jet / Aerosol Jet / Inkjet / Dip Pen 

이렇게들 있습니다. 여러분들이 아마 제일 많이 들어보신건 Inkjet일 것 같네요.

 

▶ OLED 디스플레이의 픽셀 구조

- 1) 기본적인 RGB OLED가 있습니다. 모든 디스플레이 회사들이 채택하고 사용 중인 방법입니다. 

높은 광자 효율성과 시감도, 휘도를 가지고 있구요. 대면적 제작으로도 사용이 가능합니다. Fixed Pattern Type으로 공정이 이루어집니다. 

- 2) WOLED+Color Filter는 LGD, Sharp, Innolux에서 쓰는 방식입니다. 전류를 흘러주면 백색광을 냅니다. 그리고 이 백색광 위에 컬러필터를 씌워서 RGB컬러를 내는 방식인데요. LCD 패터닝 공정 과정에서 사용했던 방법을 따온 것입니다. 

Tendem구조를 통해 R,G,B를 수직적으로 Stack하여 백색광을 냅니다. 그리고 그 위로 필터를 씌워서 R,G,B를 내는 것이구요. 

- 3) One Color EL + CCM은 삼성디스플레이에서 쓰는 방법인데요. RED와 GREEN만 패터닝을 하구요.